Four (métallurgie)Cet article décrit les différents fours ou fourneaux entrant dans le raffinage des métaux. Fourneau à vent de Sefström : Invention de Nils Gabriel Sefström, métallurgiste suédois, extrêmement commode pour produire facilement et rapidement de hautes températures. Fourneau à vent de Deville : Inventé par Henri Sainte-Claire Deville, très commode pour produire de hautes températures. Sainte-Claire Deville y a fondu du platine.
Extractive metallurgyExtractive metallurgy is a branch of metallurgical engineering wherein process and methods of extraction of metals from their natural mineral deposits are studied. The field is a materials science, covering all aspects of the types of ore, washing, concentration, separation, chemical processes and extraction of pure metal and their alloying to suit various applications, sometimes for direct use as a finished product, but more often in a form that requires further working to achieve the given properties to suit the applications.
Four à arc électriqueUn four à arc électrique (ou four à arc) est un type de four utilisé en métallurgie qui fut progressivement mis au point à partir de la fin du . Il utilise l'énergie thermique de l'arc électrique, établi entre une ou plusieurs électrodes de carbone et le métal, pour obtenir une température suffisante à sa fusion. D'une capacité allant généralement d'environ à , il est principalement utilisé pour la production d'acier liquide (environ 35 % de la production mondiale) et aussi pour le recyclage des métaux (par exemple pour récupérer le zinc de poussières et déchets métallurgiques via le procédé Electric Arc Furnace Dust ou EAFD).
AcierUn acier est un alliage métallique constitué principalement de fer et de carbone. Il se distingue des fontes et des ferroalliages par sa teneur en carbone comprise entre 0,02 % et 2 % en masse. C’est essentiellement cette teneur en carbone qui confère à l'acier ses propriétés. Histoire de la production de l'acier L’Âge du fer se caractérise par l’adaptation du bas fourneau à la réduction du fer. Ce bas fourneau produit une loupe, un mélange hétérogène de fer, d’acier et de laitier, dont les meilleurs morceaux doivent être sélectionnés, puis cinglés pour en chasser le laitier.
Haut fourneauvignette|redresse=1.7|Photo panoramique d'une coulée au Haut fourneau 2 de Dąbrowa Górnicza (Pologne). La disposition de l'appareil, au centre d'une halle circulaire, est typique des hauts fourneaux soviétiques.|alt=vue panoramique d'un plancher de coulée, le four étant au centre. Un haut fourneau est une installation industrielle destinée à simultanément désoxyder et fondre les métaux contenus dans un minerai, par la combustion d'un combustible solide riche en carbone.
SidérurgieLe terme sidérurgie, désigne à la fois les technologies d'obtention de la fonte, du fer et de l'acier à partir de minerai de fer, mais aussi l'industrie qui les met en œuvre. La création du terme est liée à la nécessité de distinguer la métallurgie du fer dans le vaste domaine de la métallurgie en général. Sa première attestation date de 1761, dans trois mémoires adressés à l'Académie des Sciences par Pierre-Clément Grignon, maître de forges. Il est sans doute le créateur du terme, ainsi que de qui apparaît dans les mêmes mémoires.
Fabrication de l'acierLa fabrication de l'acier est l'ensemble des étapes nécessaires à l'élaboration de lingots, blooms, brames ou billettes ayant la composition finale de l'acier désiré. Elle se décompose en plusieurs grandes étapes : la métallurgie primaire (qui fournit l'acier en fusion), la métallurgie secondaire (où la composition du métal en fusion est ajustée), puis la coulée et sa transformation (par exemple, par laminage). Lors de la première phase, la fabrication commence à partir du minerai de fer ou de la ferraille (chutes de métal).
Procédé Martin-Siemensthumb|300px|Four Martin-Siemens du musée de l'industrie de Brandebourg. Le 'four Martin-Siemens ou four Martin' est un four à réverbère doté de régénérateurs, utilisé à la fois pour la fusion de ferrailles de recyclage et pour l'affinage de la fonte brute. Le procédé, aujourd'hui abandonné, porte le nom des inventeurs qui l'ont mis au point : Pierre-Émile Martin qui, en 1864, adapte à la fusion de ferrailles la technologie de régénérateurs que Carl Wilhelm Siemens avait brevetée en 1856.
MinéralurgieMinéralurgie est un terme créé à la fin du sur le modèle du mot métallurgie par Hassenfratz pour désigner l'ensemble des opérations de préparation mécanique des minerais. Au , on parlait aussi d'enrichissement des minerais pour désigner cette succession d'opérations qui permet de passer du minerai brut au minerai marchand. Aujourd'hui, l'objet de la minéralurgie est d’extraire, à partir des matières premières minérales, , dans des conditions économiques données et dans un site où il conviendra de respecter l'environnement.
Metallurgical coalMetallurgical coal or coking coal is a grade of coal that can be used to produce good-quality coke. Coke is an essential fuel and reactant in the blast furnace process for primary steelmaking. The demand for metallurgical coal is highly coupled to the demand for steel. Primary steelmaking companies often have a division that produces coal for coking, to ensure a stable and low-cost supply. Metallurgical coal comes mainly from Canada, the United States, and Australia, with Australia exporting 58% of seaborne trade, mostly going to China.
Acier inoxydableL'acier inoxydable, couramment appelé acier inox ou inox, est un acier (alliage à base de fer et de carbone), comportant moins de 1,2 % de carbone et plus de 10,5 % de chrome, dont la propriété remarquable est d'être peu sensible à la corrosion et de ne pas se dégrader en rouille. La présence de chrome en solution au-delà de 10,5 % dans la matrice d'un acier provoque la formation d'une couche protectrice d'oxyde de chrome qui lui confère son inoxydabilité.
Procédé Bessemerupright=1|thumb|Convertisseur Bessemer exposé au Kelham Island Museum à Sheffield en Angleterre. Le procédé Bessemer est un procédé d'affinage de la fonte brute, aujourd’hui disparu, ayant servi à fabriquer de l'acier peu coûteux. Ce procédé porte le nom de son inventeur, Henry Bessemer, qui le brevette en 1855 et le perfectionne avec la Henry Bessemer and Company, société implantée à Sheffield, ville du Nord de l'Angleterre. Le procédé consiste à oxyder avec de l'air les éléments chimiques indésirables contenus dans la fonte pour en obtenir du fer ou de l'acier.
Métallurgievignette|Métallurgiste travaillant près des hauts-fourneaux. vignette|Ouvriers de la métallurgie dans les années 1920. La métallurgie est la science des matériaux qui étudie les métaux, leurs élaborations, leurs propriétés, leurs traitements. Par extension, on désigne ainsi l'industrie qui repose sur la maîtrise de cette science : de la fabrication des métaux et de leurs alliages, jusqu'à celle des biens qui en découlent. La définition de la métallurgie a largement évolué au cours du .
Procédé LDLe procédé LD ou procédé Linz- est un procédé d'affinage de la fonte en fusion en acier. Il s'agit d'un convertisseur à l'oxygène pur, où ce dernier est violemment insufflé par une lance dans le métal en fusion. La réaction est analogue à celle du procédé Bessemer ou Thomas. Mais on obtient un acier qui peut être destiné à des usages pour lesquels seuls les aciers Martin-Siemens ou électriques convenaient.
Minerai de fervignette|Rocher formé de minerai de fer rubané, vieux de d'années environ (Musée minéralogique de Dresde). Le minerai de fer est une roche contenant du fer, généralement sous la forme de sulfures, carbonates ou oxydes. L'hématite (oxyde) est le principal minerai utilisé par l'industrie sidérurgique. La teneur en fer des minerais est variable (25 % à 70 %), de sorte que la teneur du minerai est un critère souvent plus important que sa distance géographique d'un point de vue économique.
Fonte (métallurgie)thumb|Lampe à gaz en fonte à Vienne. La fonte, en métallurgie, est un alliage de fer et de carbone dont la teneur en carbone est supérieure à 2 %. Le carbone, qui est en sursaturation dans les fontes, peut précipiter sous forme de graphite ou de cémentite Fe3C. Les fontes se distinguent des autres alliages de fer par leur excellente coulabilité. Plusieurs classifications des fontes existent, mais la plus utilisée, basée sur le faciès de rupture d'un témoin, définit deux catégories : les fontes blanches, à cassure blanche, constituées de fer et de cémentite et les fontes grises, à cassure grise, constituées de fer et de graphite.
Four à réverbèrevignette|300px|droite|Principe du four à réverbère. Schéma effectué à partir de la planche XXIV de l'ouvrage Description de l'art de fabriquer des canons de Gaspard Monge (18 pluviôse an 2 : 6 février 1794. Un four à réverbère est un four dont la chaleur est réfléchie (réverbérée) par sa voûte vers une zone de réaction chimique séparée physiquement de celle où se produit la réaction de combustion fournissant l'énergie au système. Dans ce type de four, le combustible (charbon, gaz, fuel, etc.
Ductile ironDuctile iron, also known as ductile cast iron, nodular cast iron, spheroidal graphite iron, spheroidal graphite cast iron and SG iron, is a type of graphite-rich cast iron discovered in 1943 by Keith Millis. While most varieties of cast iron are weak in tension and brittle, ductile iron has much more impact and fatigue resistance, due to its nodular graphite inclusions. On October 25, 1949, Keith Dwight Millis, Albert Paul Gagnebin and Norman Boden Pilling received US patent 2,485,760 on a cast ferrous alloy for ductile iron production via magnesium treatment.
Élément-trace métalliqueLa notion d’éléments-traces métalliques, ou ETM tend à remplacer celle de métaux lourds mal définie car englobant des métaux toxiques réellement lourds à d'autres (métalloïdes) l'étant moins. Tous les ETM sont toxiques ou toxiques au-delà d'un certain seuil et certains sont radioactifs (radionucléides). Leurs concentrations environnementales (eau, air, sol, organismes) résultent d'apports anthropiques (industrie, transports...
Âge du fervignette|redresse=1.5|Reconstitution d'une maison de l'âge du fer au , Royaume-Uni. L’âge du fer est une période archéologique caractérisée par la métallurgie du fer et faisant généralement suite à l'âge du bronze. Toutefois, les limites chronologiques de l'âge du fer varient considérablement selon l'aire culturelle et géographique considérée. L'âge du fer peut être considéré comme appartenant à la Préhistoire, à la Protohistoire ou à l'Histoire selon les populations et régions concernées.
